Kula jest bryłą obrotową powstałą przez obrót koła lub półkola wokół prostej zawierającej średnicę.

Objętość kuli wyraża się wzorem V=43πr3.

Pole całkowite kuli można policzyć ze wzoru Pc=4πr2.

Przykład 1

Świecę w kształcie kuli o promieniu 6 cm przetopiono na świecę w kształcie stożka o wysokości 10 cm. Obliczymy, jaką długość ma promień podstawy tego stożka.

R7MIM8crqoEea
R1bbiUdvVAduD

Rozwiązanie:

Obliczamy objętość kuli: V=43π63=288π.

Obliczamy długość podstawy stożka podstawiając dane do wzoru na objętość: 13πr210=288π, a stąd r2=86,4, co daje nam r9,3 cm.

Przykład 2

Półkolista równoważnia jest wykonana z tworzywa o gęstości 74 kgm3 i ma średnicę długości 6 dm. Wyznaczymy masę tej równoważni. Wynik przybliżymy do 0,1 kg. Przyjmiemy: π=3,14.

R1RVwTKWfawrc
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Rozwiązanie:

Obliczamy objętość półkuli: V=23π33=18π56,52 dm30,057 m3.

A zatem masa równoważni wynosi m=0,057744,2 kg.

Przykład 3

Kasia kupiła styropianową kulę o średnicy 30 cm, z której wykona bombkę choinkową metodą decoupage. Obliczymy, ile serwetek o wymiarach 33 cm×33 cm potrzebuje, jeżeli do powierzchni kuli należy dorzucić jeszcze 10% powierzchni na zakładki i ścinki.

Rozwiązanie:

Obliczamy pole powierzchni kuli: Pc=4π2252826 cm2. Razem z zakładkami ścinkami mamy więc 3108,6 cm2.

Pole powierzchni jednej serwetki wynosi 3333=1089 cm2.

Stąd otrzymujemy 3108,6:10892,85. A zatem Kasia potrzebuje 3 takich serwetek.

Przekrojem osiowym kuli jest koło wielkiekoło wielkiekoło wielkie. Każdy inny przekrój kuli ma kształt koła, którego promień jest mniejszy od promienia kuli.

R12bleClWi70Y
Przykład 4

Akwarium w kształcie czaszy wyciętej ze sferysferasfery o średnicy 40 cm jest napełnione wodą tak, że promień powierzchni wody wynosi 2 dm. Obliczymy, ile wody jest w akwarium. Wynik przybliżymy do 0,1 l. Przyjmiemy π=3,14.

RbUgd2QaF1y0e

Rozwiązanie:

Powierzchnia wody jest przekrojem osiowym kuliprzekrój osiowyprzekrojem osiowym kuli. A zatem musimy obliczyć objętość półkuli o promieniu 2 dm. Vpółkuli=23π816,7 l.

Przykład 5

Przecięto 100 drewnianych polakierowanych klocków w kształcie kuli o średnicy 20 cm w odległości 6 cm od środka a następnie dokończono lakierowanie powstałych klocków. Czy puszka o pojemności 0,5 l wystarczy na polakierowanie tych klocków, jeżeli wydajność lakieru wynosi 10 m2l.

Rozwiązanie:

R1QcnOa1MXBIF

Obliczymy promień przekroju z twierdzenia Pitagorasa: 62+r2=102, a stąd r=8 cm.

Musimy więc polakierować 200 kół o promieniu długości 8 cm. A stąd P=200π8240192 cm24,02 m2.

Farbą z puszki o objętości 0,5 l możemy pomalować 5 m2 farby. A zatem puszka ta wystarczy na dokończenie malowania powstałych klocków.

Przykład 6

Dla zainteresowanych - treść wykracza poza podstawę programową.

RAkmP9rLJfWT8
Film nawiązujący do treści materiału

Słownik

przekrój osiowy
przekrój osiowy

część wspólna tej bryły obrotowej z płaszczyzną zawierającą jej oś obrotu

sfera
sfera

powierzchnia kuli

koło wielkie
koło wielkie

przekrój kuli przechodzący przez środek kuli